[發明專利]具有增強的污垢容納能力的過濾器結構

在審

• 申請號: 202110189947.1
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN112957789A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: S·吉利亞;D·任;S·阿什比利昂;G·特卡奇克
• 申請（專利權）人: EMD密理博公司
• 主分類號: B01D29/05
• 分類號: B01D29/05;B01D29/56
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

含有復合過濾介質的流體過濾裝置，其具有位于第一和第二含聚合物纖維的過濾墊之間的粗糙多孔聚合物無紡夾層。第一和第二過濾墊中的纖維的纖維直徑彼此不同，并且每個過濾墊具有不同的孔徑等級。過濾墊中的第一和第二聚合物纖維可以是靜電紡絲納米纖維。當與第一或第二過濾墊相比時，夾層具有較粗的孔徑，使得與直接層疊在彼此之上而其間不存在粗糙夾層的過濾層相比，所得到的復合介質具有增加的污垢容納能力。

本申請是申請號為201580029279.9，申請日為2015年6月23日的中國申請的分案申請。

本申請請求于2014年6月26日提交的美國臨時申請序列號62/017,463的優先權。

技術領域

本發明總體上涉及流體過濾裝置，更具體地涉及結合有復合介質過濾器結構的流體過濾裝置，以及使用和制備這種裝置和結構的方法。

技術背景

設計用于去除不想要的顆粒和污染物的流體過濾器易于阻塞，因為當顆粒和污染物被捕獲在過濾介質中時，流體路徑逐漸被關閉或限制。過濾器的容量或使用壽命與其以高于最小值的速率通過流體的能力相關，或者與在低于最大值的壓力下保持期望的流率的能力相關。

增加過濾器所需的污垢容納能力或使用壽命的一種方法是用具有較粗糙結構的預過濾器保護末端過濾器。預過濾器通常將具有的顆粒尺寸去除等級比末端過濾器的更大。因為預過濾器的較粗糙的結構將去除否則會阻塞末端過濾器的相對大的顆粒，所以末端過濾器的使用壽命將增加。此外，由于其較粗糙的結構，面對相同的顆粒挑戰，預過濾器不會像末端過濾器那樣容易阻塞。因此，與末端過濾器本身相比，組合的預過濾器和末端過濾器允許更長的過濾器使用壽命。

然而，將結構較粗糙的預過濾器添加到過濾器裝置確實具有缺點，例如與在裝置中支撐和容納附加的預過濾器材料相關聯的成本。預過濾器的添加可以增加過濾系統占據的總空間。過濾器體積的這種增加被認為是缺點，因為緊湊性是過濾系統的期望性質。

因此，期望開發具有增加的使用壽命和所需的污垢容納能力的流體過濾結構，其能夠去除相對較大的污染物和顆粒，否則這些污染物和顆粒將阻塞末端過濾器。還期望通過結合具有這些有利性質的流體過濾結構來降低流體過濾裝置的制造成本以及減小這種裝置的外形尺寸要求。

發明內容

適應于與預過濾器和末端過濾器組件相關的上述需要和問題，本發明提供了包含復合過濾介質的流體過濾結構，該復合過濾介質具有位于至少兩個含纖維的多孔過濾層之間的粗糙多孔夾層。在某些實施方案中，所述至少兩個多孔過濾層由各自具有不同纖維直徑的靜電紡絲聚合物納米纖維制成。

本發明的另一個實施方案包括含有位于所述至少兩個含聚合物纖維的過濾層或墊之間的一個或多個聚合物無紡粗糙夾層的復合過濾介質。

本發明的其他實施方案包括復合過濾介質，其具有(i)包含具有第一纖維直徑的第一聚合物纖維的第一過濾墊，(ii)包含具有第二纖維直徑的第二聚合物纖維的第二過濾墊，以及(iii)位于第一和第二過濾墊之間的粗糙夾層，其中第一纖維直徑不同于第二纖維直徑，并且每個過濾墊具有由實際孔徑確定的不同孔徑等級。

在本發明的另一個實施方案中，復合過濾介質中的第一和第二聚合物纖維是納米纖維。

在本發明的另一個實施方案中，第一和第二聚合物納米纖維是靜電紡絲納米纖維。

在某些實施方案中，本發明提供了復合過濾介質，其含有與第一或第二過濾層中的任一個相比具有較粗孔徑的夾層，其中夾層的平均孔徑比在夾層的任一側上的第一或第二含纖維過濾層的平均孔徑大大約2至100倍，從而使得與直接層疊在彼此上而其間不存在較粗糙夾層的過濾層相比，所得到的復合過濾介質具有增加的污垢容納能力。

在其他實施方案中，本發明提供容納流體過濾結構的流體過濾裝置，所述流體過濾結構包含由位于至少兩個含聚合物纖維的過濾墊之間的一個或多個聚合物無紡粗糙夾層制成的復合介質。